11.2.2. Эластомерные и полимерные формы

При изготовлении форм гравированием эластомеры (резина) подвергаются воздействию лазерного излучения. Лазер, как источ­ник тепла, создает температуру в несколько тысяч градусов (напри­мер, лазер на СО2 - 1300°С). Происходит термическое разрушение материала и в результате формируются углубления — пробельные элементы. Печатающие элементы таких форм выполнены из ис­ходного материала, который не подвергался действию лазерного из­лучения.

11.3. Технология изготовления фотополимерных форм

11.3.1. Особенности фотополимеризуемых формных пластин

Основным отличием ФПП, используемых в цифровой масочной технологии от пластин, применяемых в аналоговой технологии, яв­ляется наличие масочного слоя на поверхности ФПС. Этот слой 3 (см. рис. 11.3, а) является термочувствительным, обладает высокой оптической плотностью и служит для создания маски, формируе­мой лазерным ИК-излучением. Он нечувствителен к УФ-излуче- нию, но обладает чувствительностью к излучению ИК-диапазона длин волн. Масочный слой (толщиной 3-5 мкм) содержит в своем составе олигомер и сажевый наполнитель. В качестве масочного слоя некоторых типов формных пластин используют металлизиро­ванное покрытие толщиной 1-2 мкм. ФПС 2 формной пластины с масочным слоем (см. рис. 11.3, а) чувствителен к УФ-излучению в диапазоне X 330-360 нм. По своим составу и свойствам он во мно­гом аналогичен ФПС, используемому в аналоговой технологии, за исключением толщины. В технологиях с масочным слоем исполь­зуются, как правило, тонкослойные ФПП (до 2,34 мм), реже ФПП средней толщины (до 4,32 мм).

В цифровой технологии применяется достаточно большой ассор­тимент ФПП. Они различаются по тем же показателям, что и пла­стины для аналоговой технологии (см. § 8.3.1). Однако в отличие от последних формные пластины с масочным слоем позволяют воспро­изводить растровое изображение в интервале градаций 1-99% с ли­ниатурой растрирования 60 лин/см и более; размер минимально вос­производимой отдельно стоящей точки составляет 100 мкм, а размер тонкого штриха — 55 мкм.

11.3.2. Лазерные экспонирующие устройства

Общая характеристика устройств. Для выполнения всего ком­плекса операций изготовления флексографских фотополимерных форм по масочной технологии необходим комплект оборудования, включающий ЛЭУ, а также используемое в аналоговых технологиях оборудование для экспонирования ФПС формной пластины и после­дующей обработки формы (см. § 11.1.2).

ЛЭУ для получения изображения на масочном слое ФПП (т.е. записи маски), построены по схеме с внешним барабаном (см. рис. 10.11, в). Их конструкция и технологические возможно­сти во многом аналогичны устройствам для офсетных технологий СТР, но с учетом специфических требований, предъявляемых к устройствам для изготовления флексографских форм. В ЛЭУ вхо­дят барабан из угольного волокна или «воздушный» цилиндр для гильз, рабочая станция для управления записью, вакуумная сис­тема, обеспечивающая крепление формной пластины на барабане, система вытяжки (всасывания отходов на местах их образования) для устранения загрязнения пластины.

Различные модели комплектуются разнообразными типами систем, обеспечивающих крепление формных пластин на поли­мерной и металлической (например, стальной) подложках. Креп­ление может осуществляться путем вакуумного прижима, маг­нитным способом с помощью постоянных магнитов, в том числе, с установленными приводочными штифтами или комбинирован­ным способом с использованием вакуумного и магнитного при­жимов. На таких устройствах возможно осуществлять запись со скоростью 1,5-8 м /час на формные пластины от малого до сверх­большого форматов. Разрешение записи составляет от 1800 до 4000 dpi, что позволяет осуществлять запись изображения с ли­ниатурой до 220 Ірі.

В зависимости от вида оптической системы в ЛЭУ различных типов возможна как однолучевая запись, так и запись нескольки­ми (8, 15, 25, 48) лучами (для моделей малого и среднего форма­тов) и более чем 200 лучами (для моделей большого формата). За счет параллельного экспонирования несколькими лучами обеспе­чивается более высокая производительность. Это позволяет сни­зить скорость вращения барабана по сравнению с устройствами с однолучевой системой записи той же производительности, и этим значительно уменьшить силу, вызывающую биение и отрыв пла­стин от барабана. В результате в такой конструкции удается реа­лизовать автоматическую балансировку независимо от формата пластины и ее толщины.

Различные модели ЛЭУ могут быть автоматизированы и ос­нащены магазинами для ФПП различного формата. В перечень заложенных возможностей ряда устройств входит также запись информации на цилиндрические материалы, переоснащение бо­лее мощными лазерами, их перевод на прямое гравирование и другие возможности, например, использование для загрузки и выгрузки пластин специального стола на воздушной подушке.

Особенности лазерных источников. Практическое приме­нение для записи изображения на масочный слой ФПП в раз­личных устройствах нашли следующие типы лазерных источ­ников (см. § 9.2.2):

• твердотельные лазеры с ламповой или полупроводниковой (диодной) накачкой, генерирующие излучение в ИК-зоне спектра с X = 1064 нм;

• волоконные лазеры с полупроводниковой накачкой (X = 1067 и 1112 нм) мощностью в 30-80 Вт;

• лазерные диоды с X = 830 нм мощностью 1,5 Вт (требуемое для записи увеличение производительности достигается за счет использо­вания линейки лазерных диодов с суммарной мощностью до 48 Вт).

Возможности таких лазерных источников, характеризуемые па­раметрами по мощности, расходимости, глубине резкости и другим показателям, позволяют использовать их в устройствах записи ин­формации на масочный слой. Так, большая глубина резкости воло­конных лазеров (см. § 9.2.2) обеспечивает возможность записи эле­ментов изображения без искажений из-за расфокусировки на ФПП, разнотолщинность ФПС которых может достигать 20-25 мкм.

Особенности экспонирующих устройств. Каждое из ЭУ по­ставляется со своим программным обеспечением, позволяющим осуществлять компенсацию искажений, возникающих на стадиях формного и печатного процессов, это также искажения (градацион­ные и графические), связанные, например, с ингибирующим дейст­вием кислорода при экспонировании ФПС. Программное обеспече­ние позволяет также учитывать:

• особенности формируемых на маске изображений;

• сжатие и удлинение изображения вдоль оси формного цилиндра и по его окружности (см. § 8.3.3) при размещении (монтаже) пла­стинчатой формы на цилиндрической поверхности формного цилин­дра в печатной машине;

• эффект от взаимодействия двух растровых структур (изображе­ния на форме и растрированного анилоксового вала);

• тип и толщину формной пластины;

• тип печатной машины;

• вид запечатываемого материала, краски и т.д.

Таким образом, в отличие от устройств для изготовления офсет­ных форм, растискивание которых стандартизовано, при изготовле­нии форм флексографской печати требуется содержать целую базу данных о растаскивании со всевозможными вариациями, в том чис­ле, перечисленными выше. Это связано со специфическим для флек­сографской печати процессом компенсации искажений изображения в процессе изготовления формы.